輕型鋼結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)設(shè)計與研究.pdf

1、近年來，輕型鋼結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展迅猛。壓型鋼板作為在輕型鋼結(jié)構(gòu)中被普遍使用的一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在用作屋面、墻面圍護(hù)結(jié)構(gòu)時，能承受其自身平面內(nèi)的荷載，即具有平面內(nèi)的抗剪性能，也就是結(jié)構(gòu)的蒙皮效應(yīng)。冷彎薄壁型鋼密肋結(jié)構(gòu)是輕鋼結(jié)構(gòu)中一種特殊的結(jié)構(gòu)形式，其以冷彎型鋼為結(jié)構(gòu)骨架，輕型墻體材料如壓型鋼板為圍護(hù)結(jié)構(gòu)組成。整個結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、美觀、施工速度快、易回收等優(yōu)點(diǎn)。
　　 從我國現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范來看，在實(shí)際工程設(shè)計中并未明確給出考慮蒙皮

2、效應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，這不但不能真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的受力性能，在經(jīng)濟(jì)上也是相當(dāng)大的損失。因此，研究蒙皮效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的改變，得出蒙皮構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的正確布置方式，從而充分發(fā)揮蒙皮效應(yīng)在結(jié)構(gòu)中的作用就具有十分重要的意義。
　　 蒙皮效應(yīng)的研究方法一般有試驗(yàn)、簡化分析和計算機(jī)數(shù)值模擬三種方法。本文簡要的介紹了簡化分析方法，蒙皮效應(yīng)的作用機(jī)理及蒙皮結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。文中采用有限元分析軟件結(jié)合實(shí)際工程模擬了蒙皮在結(jié)構(gòu)中的受力。本文首先模擬了無蒙皮框架

3、的受力并提出了優(yōu)化模型，得出了構(gòu)件截面的選擇方法及布置方式，即閉口截面構(gòu)件比開口截面構(gòu)件更適合做為結(jié)構(gòu)的外圍構(gòu)件以及大跨度屋面梁，開口截面因剛度弱適合做次要構(gòu)件如柱間支撐。在模擬蒙皮結(jié)構(gòu)時，蒙皮采用SHELL63單元模擬，連接件采用COMBIN14單元模擬，通過建立不同厚度的蒙皮單元以及不同蒙皮的連接方式對比結(jié)構(gòu)內(nèi)力的改變。蒙皮厚度雖能在一定程度上減小結(jié)構(gòu)位移與應(yīng)力，但效果并不明顯也不經(jīng)濟(jì)。相比來看，蒙皮與框架的連接方式以及蒙皮與框架連